(57)【要約】【課題】建物の内外観や面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにする。【解決手段】建物に設けられた枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある面ガラス固定構造であって、枠体を金属材料で構成し、面ガラスにおける複数の側辺１２，１３に沿う端面８と枠体との間に、面ガラス及び枠体よりも軟質で、かつ、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサー９を装着して、面ガラスの端面を全周に亘って枠体から離間させてあるとともに、スペーサーを介して枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、面ガラスを枠体に固定してあり、スペーサーを、側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に設けられた枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、
前記枠体を金属材料で構成し、
前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、
前記スペーサーを、前記側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある面ガラス固定構造。
【請求項２】
前記面ガラスにおける全部の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記スペーサーを装着してある請求項１記載の面ガラス固定構造。
【請求項３】
建物に固定自在な枠体を設け、前記枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある壁パネルであって、
前記枠体を金属材料で構成し、
前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、
前記スペーサーを、前記側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある壁パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に設けられた枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造と壁パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記面ガラス固定構造では、従来、ガラス面に沿う方向の外力が面ガラスに作用すると、その面ガラスの一部に応力が集中し易く、応力集中箇所に発生したクラックなどに起因して破損し易い点を考慮して、面ガラスを建築構造に形成される枠体の内側に剛連結することは行われておらず、枠体に水平外力が作用しても、面ガラスには外力が極力作用しないように、弾性緩衝材などを介して枠体の内側に固定している（慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
また、特に軸組又は枠組構造の建築物においては、枠体の風や地震などによる水平力による変形、例えば、四角形の枠体の一方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠体構成部材同士の交差角が拡がり、他方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠体構成部材同士の交差角が狭まるような変形を効果的に防止できるように、金属製のブレース（筋かい）を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、枠体の変形を防止するために、面ガラスをガラス面に沿って横断するようなブレースを設けると、面ガラスを通した視界がブレースで遮られて、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を損なう欠点があり、また、引っ張り強度が強い大型のブレースを設けるほど、前記欠点が大きくなる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、建物に設けられた枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、前記枠体を金属材料で構成し、前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、前記スペーサーを、前記側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
枠体を金属材料で構成し、面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と枠体との間に、面ガラス及び枠体よりも軟質で、かつ、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、面ガラスの端面を全周に亘って枠体から離間させてあるとともに、そのスペーサーを介して枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、面ガラスを枠体に固定してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、応力集中を防止しながら面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制し、枠体を補強する強度部材として面ガラスを活用できる。
また、スペーサーを、面ガラスにおける側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してあるので、枠体から面ガラスに伝達される圧縮力を、面ガラスの耐圧縮強度を越えないように、面ガラスにおける側辺の一つに沿う端面の全長に亘って分散作用させることができ、面ガラスを強度部材として効率良く活用できる。
従って、建物の内外観や面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、前記面ガラスにおける全部の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記スペーサーを装着してある点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
面ガラスにおける全部の側辺に沿う端面と枠体との間に、一つの側辺に沿う端面毎のスペーサーを、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してあるので、各スペーサーが一つの側辺に沿う端面の全長に亘って一連に接触する状態を維持できるように、面ガラスの周方向に沿って隣り合うスペーサーどうしを干渉させて、各スペーサーどうし、及び、各スペーサーと面ガラスとの相対変位を規制し易く、面ガラスを強度部材として一層効率良く活用できる。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、建物に固定自在な枠体を設け、前記枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある壁パネルであって、前記枠体を金属材料で構成し、前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、前記スペーサーを、前記側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
枠体を金属材料で構成し、面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と枠体との間に、面ガラス及び枠体よりも軟質で、かつ、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、面ガラスの端面を全周に亘って枠体から離間させてあるとともに、そのスペーサーを介して枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、面ガラスを枠体に固定してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、応力集中を防止しながら面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制し、面ガラスを枠体を補強する強度部材として活用できる。
また、スペーサーを、側辺の一つに沿う端面毎に、その端面の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してあるので、枠体から面ガラスに伝達される圧縮力を、面ガラスの耐圧縮強度を越えないように、面ガラスにおける側辺の一つに沿う端面の全長に亘って分散作用させることができ、面ガラスを強度部材として効率良く活用できる。
従って、建物に組み付けても、建物の内外観や面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある本発明による面ガラス固定構造を示し、上下の床材１を各別に支持している梁などの水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している柱などの鉛直方向部材３とを建築物の外壁部に設けて、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とで矩形に形成された軸組又は枠組又はラーメン構造の躯体Ａを設け、その躯体Ａの内側に、厚板ガラス又は強化ガラスからなる面ガラスＢを固定してある矩形の壁パネルＰを組み付けてある。
【００１１】
前記壁パネルＰは、外周形状が矩形で内周形状が八角形の枠体４をステンレス鋼などの鋼材（金属材料の一例）で構成するとともに、その枠体４の内周側に一連の環状に形成した凹溝５に面ガラスＢの周縁部を全周に亘って嵌め込んで構成してある。
【００１２】
前記面ガラスＢは、矩形面ガラスＢ０の四つのコーナー部Ｃの各々を直交する辺の長さがＬの直角二等辺三角形に切除して、斜め側辺１１を備えた八角形に形成してあり、水平方向に沿う上下の横側辺１２を水平方向部材２に沿わせるとともに、鉛直方向に沿う左右の縦側辺１３を鉛直方向部材３に沿わせて固定してある。
【００１３】
前記凹溝５は、外周形状も内周形状も矩形の枠本体部４ａの両側面に、外周形状が矩形で内周形状が八角形の溝形成枠４ｂをビス６で着脱自在に固定して形成してあり、枠本体部４ａを、固定用金具７を介して、左右の鉛直方向部材３に一体にビス止め固定してある。
【００１４】
そして、面ガラスＢにおける各横側辺１２と各縦側辺１３との四つの側辺１２，１３に沿う各端面８と、枠体４との間に、面ガラスＢ及び枠体４よりも軟質で、かつ、枠体４と面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能な四角柱状のスペーサー９を、枠体４と面ガラスＢとに亘って引っ張り力が作用しないように、非接着状態で装着して、面ガラスＢの端面を全周に亘って枠体４から離間させてあるとともに、スペーサー９を介して枠体４から面ガラスＢに圧縮力を伝達可能に、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００１５】
前記スペーサー９は、各側辺１２，１３に沿う端面８毎に、その端面８の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してあり、面ガラスＢにおける斜め側辺１１に沿う斜め端面１０と枠体４との間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために弾性緩衝材１４を装着してある。
【００１６】
前記スペーサー９は、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で四角柱状に形成してあり、弾性緩衝材１４は、ヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある。
【００１７】
前記スペーサー９の面ガラスＢの端面８に沿う横幅Ｅをその端面８よりも幅広に形成して、面ガラスＢの端面８をその全幅に亘ってスペーサー９に接触させてある。
【００１８】
〔第２実施形態〕
図３は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、面ガラスＢにおける全部の側辺１１，１２，１３に沿う端面８，１０、つまり、面ガラスＢにおける各横側辺１２と各縦側辺１３とに沿う各端面８に加えて、面ガラスＢにおける各斜め側辺１１に沿う斜め端面１０と、枠体４との間にも、平面視で略二等辺直角三角形状のスペーサー１５を、面ガラス周方向で隣り合うスペーサー９，１５どうしが面接触する状態で、それらの斜め端面１０の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある。
【００１９】
尚、スペーサー１５の面ガラスＢの斜め端面１０に沿う横幅Ｅも、その斜め端面１０よりも幅広に形成して、面ガラスＢの斜め端面１０をその全幅に亘ってスペーサー１５に接触させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２０】
〔第３実施形態〕
図４，図５は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とに一体に固定してある矩形の枠体４を設け、矩形の面ガラスＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて枠体４の内側に固定してある。
【００２１】
前記枠体４はステンレス鋼などの鋼材（金属材料の一例）で構成してあり、この枠体４の内周側に面ガラスＢの端縁が入り込む凹溝５を一連の四角形の環状に形成し、枠体４のうちの凹溝５の一方の溝側面を一連に形成している溝形成枠２２を、枠本体部２３に対してビス６で着脱自在に固定してある。
【００２２】
そして、面ガラスＢにおける各横側辺１２と各縦側辺１３との四つの側辺１２，１３に沿う各端面８と、枠体４との間に、ガラス端面８のコーナー部Ｃ，Ｃ間の長さと略同じ長さの四角柱状のスペーサー９を、それらのガラス端面８の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２３】
〔第４実施形態〕
図６は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、柱・梁から成る躯体Ａの内側に矩形の壁パネルＰを設けて、枠体４の内側を覆う厚板ガラス又は強化ガラスからなる矩形の面ガラスＢを、上下の横側辺１２を水平方向部材２に沿わせるとともに、左右の縦側辺１３を鉛直方向部材３に沿わせて固定してある。
【００２４】
前記壁パネルＰは、外周形状も内周形状も矩形の枠本体部４ａの両側面に、外周形状も内周形状も矩形の溝形成枠４ｂをビス６で着脱自在に固定して、枠体４の内周側に略一定深さの凹溝５を一連の環状に形成し、その凹溝５に矩形の面ガラスＢの周縁部を全周に亘って嵌め込んで構成してある。
【００２５】
そして、面ガラスＢにおける各横側辺１２と各縦側辺１３との四つの側辺１２，１３に沿う各端面８と、枠体４との間に、ガラス端面８のコーナー部Ｃ，Ｃ間の長さと略同じ長さの四角柱状のスペーサー９を、面ガラス周方向で隣り合うスペーサー９どうしが面接触しないように、それらのガラス端面８の全長に亘って一連に接触するように各別に装着し、各スペーサー９の端面と凹溝５の内周面と囲まれた箇所に弾性緩衝材１４を充填してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２６】
〔第５実施形態〕
図７は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、面ガラスＢのコーナー部Ｃが枠体４に接触することがないように、枠本体部４ａの内周隅部に側面視で円弧状の切欠き１６を形成して、各スペーサー９の端面と切欠き１６の周面と囲まれた箇所に弾性緩衝材１４を充填してある。
その他の構成は第３実施形態と同様である。
【００２７】
〔第６実施形態〕
図８は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、枠本体部４ａを、面ガラスＢにおける横側辺１２に沿わせる横枠部材１７と縦側辺１３に沿わせる縦枠部材１８とを溶接やボルト連結によって矩形に組み付けて構成してある。
【００２８】
そして、面ガラスＢのコーナー部Ｃが枠体４に接触することがないように、横枠部材１７と縦枠部材１８との夫々の、スペーサー９の装着箇所から外れる両端部に段部１９を形成して、枠本体部４ａの内周隅部の各スペーサー９の端面と段部１９とで囲まれた箇所に弾性緩衝材１４を充填してある。
その他の構成は第３実施形態と同様である。
【００２９】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による面ガラス固定構造は、角数が３以上の多角形に組まれた枠体であっても良く、また、面ガラスも角数が３以上の多角形の面ガラスであっても良い。
２．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の形状とは異なる任意の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
３．本発明による面ガラス固定構造は、建物外壁部以外に、建物内部に設けてある枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
４．本発明による面ガラス固定構造は、面ガラスにおける側辺に沿う端面毎に装着するスペーサーを複数に分割して、それらの分割スペーサーの端面どうしを突き合わせて装着してあっても良い。
５．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の複数枚の面ガラスを板厚方向に重なるように固定してあっても良い。
６．本発明による面ガラス固定構造は、建築物を構成している金属製の柱・梁を枠体に兼用して、その枠体と、面ガラスにおける各側辺に沿う端面との間にスペーサーを装着してあっても良い。
７．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転不能に剛連結されているラーメン構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
８．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転可能に連結されている軸組構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
９．本発明による面ガラス固定構造は、型板ガラス，通常のフロートガラス，強化ガラス，合わせガラス，複層ガラスなどのいずれの面ガラスを固定するものであっても良く、その品種や構成は限定されない。また、前記の面ガラスは、鏡であっても良い。
【実施例１】
【００３０】
図９，図１０に示すように、本発明による面ガラス固定構造の試験用模型Ｄに水平荷重Ｆを作用させる試験装置を使用して、第１実施形態で示した面ガラス固定構造に対応する面ガラスＢの破壊荷重と、第２実施形態で示した面ガラス固定構造に対応する面ガラスＢの破壊荷重とを測定した。
【００３１】
前記試験用模型Ｄは、四個の型鋼材２０をピン２１で相対変位可能に連結して枠体４を設け、面ガラスＢの端面８，１０と枠体４の内周側との間の、第１実施形態と第２実施形態の夫々に応じた箇所にポリアセタール樹脂製のスペーサー（厚さ：５ｍｍ）９，１５を挟み込んで面ガラスＢを固定できるように構成してある。
【００３２】
そして、矩形の面ガラスＢ０（一辺の長さ：５００ｍｍ，厚さ：１０ｍｍ）の四つのコーナー部Ｃの各々を直交する辺の長さＬが３０ｍｍの直角二等辺三角形に切除してある試験用面ガラスＢ１の複数枚を作成し、第１実施形態で示した面ガラス固定構造に対応して、図９に示すように、試験用面ガラスＢ１の上下横側辺１２と左右縦側辺１３とに沿う端面８と枠体４との間に四角柱状のスペーサー９を挟み込んで固定した場合（サンプル１）と、第２実施形態で示した面ガラス固定構造に対応して、図１９に示すように、試験用面ガラスＢ１の八つの側辺８，１０と枠体４との間の夫々に、四角柱状のスペーサー９と平面視で略二等辺直角三角形状のスペーサー１５とを互いに面接触する状態で挟み込んで試験用面ガラスＢ１を固定した場合（サンプル２，３）とについて、枠体４の上部に水平荷重Ｆを作用させて、面ガラスＢ（Ｂ１）に割れが生じるときの水平荷重Ｆを破壊荷重として測定した。
尚、図９において、試験用面ガラスＢ１のスペーサー９を挟み込んでいない斜め側辺１１に沿う斜め端面１０と枠体４との間は空隙で、弾性緩衝材１４を装着していない。
【００３３】
表１は、その測定結果を示し、第１実施形態で示した面ガラス固定構造（サンプル１）では６３．７ｋＮ（６．５トン）程度の破壊荷重を確保でき、第２実施形態で示した面ガラス固定構造（サンプル２，３）では７８．４ｋＮ（８．０トン）〜１０７．８ｋＮ（１１．０トン）程度の破壊荷重を確保できることが分かる。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】第２実施形態を示す一部切欠き側面図
【図４】第３実施形態を示す一部切欠き側面図
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図
【図６】第４実施形態を示す一部切欠き側面図
【図７】第５実施形態を示す一部切欠き側面図
【図８】第６実施形態を示す一部切欠き側面図
【図９】試験装置の側面図
【図１０】試験装置の側面図
【符号の説明】
【００３５】
４  枠体
８  端面
９  スペーサー
１０  端面
１１  側辺
１２  側辺
１３  側辺
１５  スペーサー
Ｂ  面ガラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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